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25.5: Gastrulation
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Gastrulation
 
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* La traduction du texte est générée par ordinateur

25.5: Gastrulation

La gastrilation établit les trois tissus primaires d’un embryon : l’ectoderm, le mésoderme et l’endoderme. Ce processus de développement repose sur une série de mouvements cellulaires complexes, qui chez l’homme transforme un plat, « disque bilaminar » composé de deux feuilles de cellules en une structure à trois niveaux. Dans l’embryon qui en résulte, l’endoderme sert de couche inférieure, et empilé directement au-dessus de lui est le mésoderme intermédiaire, puis l’ectoderme le plus haut. Respectivement, ces strates tissulaires formeront des composants des systèmes gastro-intestinal, musculo-squelettique et nerveux, entre autres dérivés.

Comparaison de la gastrulation entre les espèces

Selon l’espèce, la gastrulation est réalisée de différentes façons. Par exemple, les embryons de souris précoces sont de forme unique et apparaissent comme des « entonnoirs » plutôt que comme des disques plats. La gastrulation produit ainsi un embryon conique, disposé avec une couche d’ectoderme intérieure, endorderme externe, et le mésoderme pris en sandwich entre les deux (semblable aux couches d’un cône de sundae). En raison de cette caractéristique morphologique distincte des souris, certains chercheurs étudient d’autres modèles, comme le lapin ou le poulet, qui se développent tous deux comme structures plates, pour mieux comprendre le développement humain.

La strie primitive et le nœud

L’une des principales caractéristiques morphologiques de la gastrulation aviaire et mammifère est la strie primitive, une rainure qui apparaît au centre vertical de l’embryon, et à travers laquelle les cellules migrent pour établir le mésoderme et l’endoderme. À la pointe de la strie se trouve une autre structure importante, appelée le nœud, qui apparaît comme une indentation conique. Les cellules qui migrent à travers le nœud contribuent non seulement aux muscles et aux tissus conjonctifs de la tête, mais forment également une structure mésodermique transitoire appelée notochord (future moelle épinière) qui joue un rôle clé dans la direction du développement de certains neurones. En outre, le nœud « rgane » également le développement de l’embryon, en raison des signaux qu’il produit. Par exemple, les protéines de chordine et de noggin émanant du nœud aident à diriger l’ectoderme voisin pour former le tissu neural. En fait, si un nœud de souris est enlevé et transplanté dans un autre embryon de souris, il peut partiellement générer un deuxième axe neuronal, avec des plis neuronaux.

Cartographie des mouvements et des destins des cellules

Puisque la gastrulation repose sur des mouvements cellulaires complexes pour générer les trois couches de tissu, les chercheurs ont également suivi cette migration en injectant des cellules d’organismes modèles avec des embryons de colorant, puis en présentant des embryons. Associées à la microscopie en time-lapse, ces techniques ont révélé que chez le poulet, les cellules épiblastiques sont balayées dans la strie primitive par des mouvements circulaires radicaux, et des schémas similaires de migration ont été démontrés chez le lapin. Ces techniques ont également été étendues non seulement pour examiner comment les cellules se déplacent pendant la gastrulation, mais aussi pour suivre les types de tissus qui ont marqué les cellules vont continuer à se former, générant des « cartes du destin » détaillées des embryons précoces.


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